活性炭、喷淋塔、集气罩设计参数与技术规格

活性炭、喷淋塔、集气罩设计参数与技术规格

一、活性炭

1、截面积风速取0.5-1.0m/s，大多数情况下取0.6-0.7m/s；

2、活性炭风阻为250-300Pa/10cm，一般取20-30cm厚；

3、对于风量较小的可以采取单层吸附形式（＜12000m³/h），

设计示意图见图一；

4、风量较大时可以采取双层或多层吸附形式（＞12000m³/h），

设计示意图见图二；

5、非极性物质比极性物质更易于吸附，在同一系列物质中，

沸点越高的物质越易被吸附，分子量越大越易被吸附；

6、蜂窝活性炭滤网的过滤设计风速为1m/s，风阻约30Pa/1cm

厚，吸附效果较差，仅用于简易处理设施（应付环保检查）；

7、活性炭纤维棉的过滤设计风速为0.2-0.3m/s，风阻为

40-60Pa/1cm厚，厚重250±10g/㎡（3.5-4mm）。

二、喷淋塔

1、分为立式喷淋塔和卧式喷淋塔两种。卧式喷淋塔以用于降

温、水洗居多，立式喷淋塔多用于酸碱中和、强氧化和水过滤

等。

2、立式喷淋塔的设计：

净化塔的尺寸：

D=2×√Q

3600×π×V

注：式中D表示喷淋塔直径，单位m

Q表示风量，单位m³/h

V表示空塔流速，单位m/s

3、空塔流速设计需根据废气性质和实际应用要求进行设计，

一般设计规律如下：

①含氰废气，V取0.3-0.6m/s，停留时间取8-10s；

②含铬废气，V取0.3-0.6m/s，停留时间取9-12s；

③含氨废气，V取0.3-0.6m/s，停留时间取7-12s；

④酸性废气（HCl、硫酸雾），V取1m/s，停留时间取5-6s；

⑤含NO X废气，V取0.3-0.6m/s，停留时间取8-10s；

⑥含HF废气，V取0.3-0.6m/s，停留时间取9-12s（不宜采用

填料塔，氟化物多为难溶或不溶物质，易造成堵塞，通常采取旋流板塔或者空塔）；

⑦含尘气体（以除尘为主要目的），采用卧式喷淋塔，V取

0.8-1.0m/s，停留时间取3-4s；

⑧有机废气（溶于水、酸或碱的以及可加强化剂【如次氯酸钠

等】去除的），V取0.4-0.6m/s，停留时间取8-12s；

4、喷淋塔的液气比一般按2.0-2.5L/m³设计；

5、各类型废气的处理方法：

①含铬废气

需采用过滤回收预处理和湿式喷淋深度处理相结合的方式。利用网格式铬酸雾回收装置可初步回收员废气中

60%-80%的铬酸，考虑到达标排放，后续还需配合喷淋吸收净化。通过亚硫酸溶液可使剧毒性六价铬还原为毒性较低的三价铬：

H2CrO7＋3Na2SO3＋3H2SO4→Cr2(SO4)3＋3NaSO4＋4H2O

②氮氧化物（NO X）

硝酸溶液具有强氧化性和不稳定性，其氧化物形态多样，对其净化需结合其还原剂的作用，将其反应生成稳定的N2。

2NO＋O2→2NO2

2Na2S2O3＋NO2＋2 NaOH→2N2↑＋4 Na2SO4＋2H2O

③酸碱性废气的处理

由于此类废气水溶性极好，极易被水吸收，所以此类废气采用吸收法可以达到很好的去除效果。酸性废气采用碱液吸收，碱性气体采用酸液吸收。例如：硫酸废气可用氢氧化钠溶液或氨水进行中和吸收处理，含氨废气可用水直接吸收生成氨水。反应式如下：

H2SO4 +2NaOH → Na2SO4 + 2 H2O

NH3+H2O→ NH3·H2O

④含氰废气的处理

有加入抑雾剂或采用吸收法处理两种方法。但由于抑雾

剂的使用，可能影响水洗性以及影响后续工艺导致电镀效果不好而使用不多。由于氰化氢可被多种物质吸收，故目前最普遍的做法是采用湿法吸收含氰废气。氰化物废气可用1.5%氢氧化钠和次氯酸钠溶液吸收。采用次氯酸钠水溶液作吸收液时，应用氢氧化钠调节吸收液PH保持在弱碱性状态，用一般喷淋塔吸收，净化效率可达90%以上，处理后生成产物为氮气、二氧化碳和氯化钠。其反应方程式如下：

2NaClO + CN-→ CO2 + N2 + 2NaCl

⑤含氟废气

可采用吸收法（湿式）和吸附法（干式）。吸附法为物理吸附，一般的吸附剂不太容易较好的吸附HF，且吸附剂价格高昂、易饱和、运行费用高等缺点，极少得到市场的广泛应用。

吸收法是利用碱性溶液作为吸收剂，通过气液接触，传质反应来吸收氟化物。通关一定条件的控制，还可以生成有经济效益的副产品氟硅酸（冰晶石）。主要原理基于氟化氢溶于水的特性，二是基于酸碱中和原理。吸收法的优点在于净化设备体积小，净化效率稳定，投资和运行费用低，常用Ca(OH)2吸收HF。

2HF+ Ca(OH)2→CaF2＋H2O

三、集气罩

设计规范要求：集气罩的吸风口大多为喇叭形，罩口面积F与风管截面积f需符合以下要求：

F≤16f 或D≤4d

喇叭口的长度L与风管直径d需符合以下要求：

L≤3d

各种集气罩的结构尺寸可从有关设计手册中查到，可参照下列条件确定。首先排气罩的罩口尺寸不应小于罩子所在位置的污染物扩散的断面面积。如果设排气罩联结风管的特征尺寸为d(圆形为直径，矩形为短边)，污染源的特征尺寸为E(圆形为直径，矩形为短边)，排气罩距污染源的乖直距离为H，排气罩的特征尺寸为D(圆形为直径，矩形为短边)，则应满足

d/E＜0.2,1.0＜D/E＜2.0，H/E＜0.7

集气罩结构尺寸示意图